[发明专利]具有弹性边缘弛豫的应变硅

摘要

在硅衬底上生长薄的SiGe覆盖外延层以在生长平面内具有双轴压应力。在所述SiGe层上沉积薄的硅外延层，所述SiGe层的厚度小于其临界厚度。随后通过所述外延层制造浅沟槽，从而应变能重新分布，使得在所述SiGe层中的压应变发生部分弹性弛豫并且将一定程度的拉伸应变引入相邻的硅层。由于在硅覆盖层中引起拉伸应变的该工艺在本质上是弹性的，所以可以达到期望的应变而不形成失配位错。

主权项

1.一种包括至少一个MOSFET的半导体器件，所述半导体器件包括：衬底(10，20)，其包含硅并且具有一个或多个沟槽结构(16，18)的第一和第二壁，所述沟槽结构部分延伸进入所述衬底(10，20)，衬底界面区在所述第一和第二壁之间延伸；位于所述衬底界面区上的包含锗的第一层(22)，所述第一层在所述第一和第二壁之间延伸第一间距；在所述第一层上形成的包含硅的第二层(24)，所述第二层在所述第一和第二壁之间延伸；和位于所述第二层(24)上的栅极介电层(50)，所述栅极介电层(50)隔离所述第二层和栅极(52)，使得所述第二层(24)提供所述MOSFET器件的沟道的至少一部分，其中所述第一层(22)中锗的浓度大于所述第二层中锗的浓度，所述半导体器件的特征还在于：所述MOSFET器件是n-沟道器件，所述第一层(22)的厚度小于由于所述第一层(22)和所述衬底(20)之间的晶格失配而导致的在所述第一层(22)中形成错配位错处的第一厚度，并且所述第一层(22)在所述衬底界面区中和在所述第二层(24)中在所述第一和第二壁之间的横向范围上产生应变。